前言：经常有朋友在后台或发微信咨询，中型CompactLogix PLC的模拟量模块数据处理问题，就其原因可能是刚接触AB PLC，或是对AB 模拟量模块的数据转换范围存疑，也怪不得大家，小编刚搞AB那会，也是各种疑问，终极原因出在罗家，不同型号模拟量模块，其转换的数据范围也不尽相同，除了数据转换，模块的诊断信息也很重要。那么，今天分享的主题就是中型模拟量模块数据处理。
01
测试环境
1. 操作系统：Windows7 旗舰版 SP1 64位 2. 编程软件：Studio 5000 V32.00.00中文版
3. 硬件平台：1769-L30ER + IF8 + OF4
02
情景设定
1. 使用模拟量输入模块1769-IF8，采集超声波液位LT101实时数据.
2. 使用模拟量输出模块1769-OF4，调节变频器Invt101频率.
3. 打开Studio 5000 V32中文版本，新建一个项目，CPU型号为1769-L30ER，AI模块为1769-IF8，AO模块型号为1769-OF4.
03
模拟量输入模块 (1769-IF8)
1. 1769-IF8硬件概述
2. 硬件接线，有两种.1) 差分接线方式：信号直接接入通道的信号正、信号负端子，公共端不用接，这样就产生了信号正相对信号负的信号源，这种方式适用于无需接地的情形，可以最大程度抗干扰.
2) 单端接线方式：信号接入通道的信号正、信号负端子，且信号负端子与信号地短接，这样就产生了信号正相对信号地的信号源，要求使用屏蔽电缆，且屏蔽线在控制柜单端接地。
3. 组态配置，双击1769-IF8模块，进入配置页面，如果哪个通道需要接入设备或仪表，选择启用；输入范围由传感器设备信号源决定，比如4-20mA；滤波器一般默认即可；数据格式有4种，通常选择工程单位.
4. 组态配置后，在控制器标签里面自动生成该模块的IO标签，由于是模拟量输入模块，主要的信息和数据在Local:1:I里面，其中：1) Local:1:I:Fault，如果为0，表示控制器与模块连接正常，否则表示连接出现故障； 2) Local:1:I:Ch0Data -- Ch7Data：表示通道0 - 通道7电信号原始数据； 3) Local:1:I:Ch0Status -- Ch7Status：表示通道0 - 通道7状态.
5. 重要诊断信息 1) 工作范围检测，比如：某仪表接入通道0，且配置工作范围在4-20mA，当通道0接收的信号大于20mA，就会产生超过范围错误，这时，Local:1:I:Ch0OverRange就会置1；当通道0接收的信号小于4mA，就会产生未及范围错误，这时，Local:1:I:Ch0UnderRange就会置1；
2) 开路检测，如果信号源为 4 - 20 mA ，且配置为启用，那么通道就会执行开路检测。如果出现开路情况，该通道的未及范围位(Local:1:I:Ch0UnderRange)就会置1，造成开路情况的原因有：传感设备连接断开、电缆松脱或断开、传感设备没有安装在所配置的通道上.
6. 信号源数据转换，传感器设备信号源为电压或电流，模拟量模块需要将其转换为控制器识别的数字信号，再用指令将数字信号进行处理，得出仪表或设备的实时数据。常用的输入数据转换格式有：原始/比例数据、工程单位、PID用比例，百分比。下图为1769-IF8正常工作范围的数据转换表，例如：信号源为4-20mA，输入数据格式为工程单位，那么4mA对应的数值为3200；20mA对应的数值为21000.
7. 使用SCL(标定)指令将信号源数据转换为传感器设备测量的实时值。比如：超声波液位计LT101，信号源为4-20mA，量程范围为0.0 -- 15.0m，接入1769-IF8的第0通道，通过编程采集实时液位值。在Studio 5000新建一个使用FBD语言编程的子例程AI_Data，调用SCL指令，其参数配置如下图：
8. 模拟量输入模块数据处理，SCL指令详解：In：接收传感器设备的信号数据，本文为液位计LT101的信号数据； InRawMax：传感器设备信号源对应的最大原始数据，本文为20mA对应的数据21000； InRawMin：传感器设备信号源对应的最小原始数据，本文为4mA对应的数据3200； InEuMax：传感器设备工程量范围最大值，本文为液位计LT101量程最大值15； InEuMin：传感器设备工程量范围最小值，本文为液位计LT101量程最小值0； Out：经过SCL指令标定后的值，即传感器设备测量的实时数据。
04
模拟量输出模块 (1769-OF4)
1. 1769-OF4硬件概述
2. 硬件接线，采用单端接线方式：传感器设备信号正极接入通道的信号正端子，信号负极与模块信号地连接，要求使用屏蔽电缆，且屏蔽线在控制柜单端接地.
3. 组态配置，双击1769-OF4模块，进入配置页面，选择启用通道；输出范围由设备信号源决定，比如4-20mA或0-10V；数据格式有4种，通常选择工程单位。然后配置通道输出限制在数据范围之内.
4. 组态配置后，在控制器标签里面自动生成该模块的IO标签，主要的信息和数据都能监控，其中：1) Local:2:I:Fault，如果为0，表示控制器与模块连接正常，否则表示连接出现故障； 2) Local:2:I:Ch0Status – Ch3Status：表示通道0 - 通道3状态； 3) Local:2:O:Ch0Data – Ch3Data：表示通道0 - 通道3电信号输出原始数据.
5. 重要诊断信息，当通道被配置启用后，模块将在每个扫描周期对其进行检测诊断，当发生以下情况，其状态位将被置1：1) 工作范围检测，如果检测到数据超过设置的输出范围； 2) 输出线断路/高负载阻抗检测，如果检测到输出线已中断或者负载阻抗较高(在电流模式输出中).
6. 输出信号源数据转换，控制器信号为数字，模拟量模块需要将其转为与设备匹配的电信号数据。常用的输出数据转换格式有：原始/比例数据、工程单位、PID用比例，百分比。下图为1769-OF4正常工作范围的数据转换表，例如：信号源为0-10V DC，输出数据格式为工程单位，那么0V对应的数值为-500、10V对应的数值为10500.
7. 使用SCL(标定)指令将控制器数字信号转换为设备的电信号数据。比如：变频器Invt101，频率调节信号源为0-10V，量程范围为0.0 -- 50.0HZ，接入1769-OF4的第0通道，通过编程实现频率调节。在Studio 5000新建一个使用FBD语言编程的子例程AO_Data，调用SCL指令，其引脚含义与上面1769-IF8相同，大家自行理解。
05
其他模拟量模块 (1794-xx、1734-xx)
1. FLEX I/O模拟量模块，如1794-IE8，1794-OE4等，同样适用本文方法.
2. POINT I/O模拟量模块，如1734-IE8C，1734-OE2V等，同样适用本文方法.
3. 另外，关于这些模拟量模块的数据转换范围，直接去官网下载，具体方法请参考以前发布的文章《如何获取到更多的AB资料》.
结语：综上所述，本文介绍了CompactLogix 模拟量模块数据处理以及重要的诊断信息，其他系列的模拟量模块，如FLEX I/O、POINT I/O模拟量模块同样适用本文方法，不同之处就是这些模块的数据转换范围不尽相同，需要大家去官网下载该型号模块的资料，在里面查询，然后用到编程。
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发表于 2020-2-9 18:20:10
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